KR100460195B1 - A burner system reducing air-polution material - Google Patents

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KR100460195B1
KR100460195B1 KR10-2003-0025594A KR20030025594A KR100460195B1 KR 100460195 B1 KR100460195 B1 KR 100460195B1 KR 20030025594 A KR20030025594 A KR 20030025594A KR 100460195 B1 KR100460195 B1 KR 100460195B1
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Abstract

본 발명은 완전연소를 이루어 대기오염물질을 크게 저감할 수 있는 버너시스템에 관한 것으로서, 연소용 공기를 불어 넣어주는 블로어, 동일한 중심축을 갖고 반지름이 각각 다른 3개의 원통형의 포트, 각 포트의 양단에는 포트를 지지하는 평평한 모양의 원판, 연소용 공기를 버너내부로 분사하는 에어노즐, 버너 내부 중앙에 형성된 원통형의 에멀젼 인젝터와 연소용 공기에 회전력을 부여하는 월러를 설치하여, 블로어에서 연소용 공기를 아우터포트의 내부로 접선방향으로 불어 넣어주면 이 공기는 각 포트간의 사이 공간을 회전하면서 포트를 공냉시키고 자체 승온되며, 인너포트에 설치된 에어노즐을 통하여 버너내부로 분사되어 아웃렛쪽 원판에 부딪히게 되고, 부딪힌 공기중 일부는 버너내부로 되돌려져 1차 연소용 공기가 되고 나머지는 아웃렛쪽 원판을 타고 흘러 아웃렛으로 빠져나가 2차 연소용 공기가 되고, 1차 연소용 공기는 월러에 의하여 되돌려져 에멀젼 인젝터를 감싸고 돌아 에멀젼 인젝터에서 분사되는 연료와 혼합, 완전 연소를 이루어 대기오염물질을 획기적으로 저감시키는 버너시스템이 제공된다.The present invention relates to a burner system that can completely reduce the air pollutants by the complete combustion, a blower for blowing air for combustion, three cylindrical ports having the same central axis and different radii, both ends of each port A flat disk supporting the port, an air nozzle for injecting combustion air into the burner, a cylindrical emulsion injector formed in the center of the burner, and a waller that provides rotational force to the combustion air. When the air is tangentially blown into the outer port, the air is cooled by air by rotating the space between the ports, and the temperature is raised.The air is sprayed into the burner through the air nozzle installed in the inner port and hit the outlet disc. Some of the bumped air is returned to the inside of the burner to become the primary combustion air and the rest is out. It flows through the disc to the outlet and becomes the secondary combustion air, and the primary combustion air is returned by the waller to surround the emulsion injector, and then mixed with the fuel injected from the emulsion injector to completely burn the air pollutants. There is provided a burner system that is dramatically reduced.

Description

대기오염물질 저감용 버너시스템{A burner system reducing air-polution material}Burner system for reducing air pollutants {A burner system reducing air-polution material}

본 발명은 연료를 완전 연소시켜 다이옥신, 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx)과 같은 대기오염물질을 획기적으로 저감할 수 있는 산업용 버너시스템에 관한 것이다. 특히 폐유 또는 폐유정제유를 연료로 사용하고, 특히 이에 물을 첨가하여 제조한 에멀젼 연료유를 연료로 사용하는 버너시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial burner system capable of dramatically reducing air pollutants such as dioxins, carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and sulfur oxides (SOx) by completely burning fuel. In particular, it relates to a burner system using waste oil or waste oil refinery oil as fuel, and in particular emulsion fuel oil prepared by adding water thereto.

종래의 버너에 있어서 대기오염물질을 저감하기 위한 방법은 여러 가지로 제시되어 있으며, 특히 NOx를 저감하기 위한 발명이나 고안이 주류를 이루고 있다. 이하에서는 종래의 기술을 개관하고 문제점을 적출해 낸다.In the conventional burner, various methods for reducing air pollutants have been proposed, and in particular, the inventions and designs for reducing NOx have become mainstream. The following outlines the prior art and extracts the problems.

첫째, 나선형 공기분산판을 조절함으로써 연소조건에 따라 최적의 연소상태를 유지할 수 있도록 하여 NOx의 저감효과를 꾀한 것(등록번호 20-0236493, '저질소산화물버너', '선행기술1' 이라 한다)이 있다. 도 13a를 보면, 외부선회용 베인(3)과 내부선회용 베인(4)을 통하여 주입된 연소용 공기는 화로방향으로 더욱 좁아지게 형성된 통로를 통과함으로써 더욱 빨라지게 되고, 이렇게 공급된 연소용 공기로 말미암아 연료노즐(2)에서 분사되는 연료가 보염기(1)에서부터 불꽃을 형성하면서 열량을 창출하게 되는데, 여기까지는 전통형의 버너이다. '선행기술1' 은 여기에 나선형 가변공기분산판(5)과 확산형 분리통(6)을 첨가함으로써 연소용 공기를 보염구 바로 앞에서 형성되는 1차연소용 공기와 보염구에서 떨어져서 형성되는 2차연소용 공기로 적절히 나누어 공급하도록 의도하고 있다. 그럼으로써 보염능력을 강화하고 고온의 내부순환류를 형성시켜 질소산화물의 발생을 억제한다는 것이다.First, to reduce the NOx by adjusting the spiral air dispersion plate to maintain the optimum combustion state according to the combustion conditions (registration number 20-0236493, 'low nitrogen oxide burner', 'advanced technology 1'). There is). 13A, combustion air injected through the outer turning vane 3 and the inner turning vane 4 becomes faster by passing through a passage formed narrower in the furnace direction, and thus the supplied combustion air As a result, the fuel injected from the fuel nozzle (2) generates heat from the flame (1) while generating heat, and so far, it is a traditional burner. 'First technology 1' is a secondary smoke formed by adding a spiral variable air dispersion plate (5) and a diffusion separator (6) to the primary combustion air formed in front of the flame opening and the flame opening. It is intended to supply properly divided into the required air. This enhances the flame retardancy and creates a high temperature internal circulation to suppress the generation of nitrogen oxides.

둘째, 배기가스와 연소용 공기가 축열체에서 직접적으로 열교환되도록 하여 저NOx화를 꾀한 것(등록번호 10-0230940 '저NOx버너', '선행기술2' 라 한다)이 있다. '선행기술2' 는 도 13b에 도시된 바와 같이 중앙 통관(24)으로 고온의 연소용 공기가 충분히 주입되고, 그 출구는 버너타일(22)로 둘러싸인 확경부(23)로 연결되는데, 이 확경부는 직경이 중앙 통관(24)보다 더 크다. 연료분사노즐(19)은 확경부에 설치되어 있다. 확경부(23)는 중앙 통관(24)에서 분출되는 연소용 공기의 흐름에 의하여 부압이 걸리도록 하기 위한 것이다. 이로써 부연소실(25)에 걸리는 부압으로 인하여 로내에 강력한 배기가스의 재순환이 일어나게 되고, 그 영향으로 불꽃유지영역(X1)과 로내 배기가스 재순환 연소영역(X2)과 완만 연소영역(X3)을 형성하도록 하여, 저 NOx화를 실현하고 불꽃의 안정성도 좋게 한다는 것이다.Secondly, the exhaust gas and combustion air are directly heat-exchanged in the heat storage body to reduce NOx (registered number 10-0230940 'low NOx burner', 'prior art 2'). 'Previous technology 2' is a high temperature combustion air is sufficiently injected into the central clearance 24, as shown in Figure 13b, the outlet is connected to the expansion portion 23 surrounded by the burner tile 22, this expansion The neck is larger in diameter than the central clearance 24. The fuel injection nozzle 19 is provided in the enlarged diameter part. The diameter-expansion part 23 is for underpressure by the flow of the combustion air blown off from the center clearance tube 24. This causes a strong exhaust gas recycle in the furnace due to the negative pressure applied to the subcombustion chamber 25, and thus, the flame holding zone X1, the furnace exhaust gas recirculation combustion zone X2, and the gentle combustion zone X3 are formed. By doing so, it is possible to realize low NOx and to improve the stability of the flame.

셋째, 연소용 공기가 버너의 중앙부 통관에서 분출되게 하고 그 주위에서 연료를 1차 노즐과 2차 노즐의 2단으로 나누어 분사함으로써 1차 불꽃과 2차 불꽃을 형성시키는데, 1차 불꽃에서는 연소용 공기를 충분히 공급하고 2차 불꽃에서는 2차 연료와 1차 불꽃 고온 혼합기의 반응을 유도함으로써 산소농도를 낮춰 환원반응이 나타나도록 하여 NOx의 저감을 꾀하는 것(일본 특개평 6-50508, '선행기술3' 이라 한다)이 소개되어 있다. '선행기술3' 은 도1c에 도시된 바와 같이 중앙 통관(A)을 통하여 공급되는 고온의 연소용 공기에 버너타일(31) 사이로 형성된 1차 연료노즐(32)과 2차 연료노즐(33)에서 연료를 분사하는데, 먼저 1차연료노즐(32)에서 분사된 연료는 중앙 통관(A)에서 공급된 많은 양의 공기와 혼합되어 산소과잉상태의 1차불꽃을 형성하고, 이에 다시 2차연료노즐(33)에서 분사된 연료가 혼합됨으로써 산소농도가 낮아 환원반응이 일어나는 2차불꽃을 형성시키고, 이로써 저NOx화를 실현한다는 것이다.Third, the combustion air is ejected from the central clearance of the burner, and the fuel is injected into two stages of the primary nozzle and the secondary nozzle around the burner to form a primary flame and a secondary flame. In order to reduce the NOx by supplying sufficient air and inducing the reaction between the secondary fuel and the primary flame high temperature mixer in the secondary flame to reduce the oxygen concentration so that the reduction reaction can occur (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 6-50508, 'Prior Art' 3 ') is introduced. Prior art 3, the primary fuel nozzle 32 and the secondary fuel nozzle 33 formed between the burner tile 31 in the high-temperature combustion air supplied through the central clearance (A), as shown in Figure 1c Inject the fuel from the primary fuel nozzle 32, and the fuel injected from the primary fuel nozzle 32 is mixed with a large amount of air supplied from the central clearance A to form the primary flame in the excess oxygen state, and again the secondary fuel The fuel injected from the nozzle 33 is mixed to form a secondary flame in which a reduction reaction occurs due to low oxygen concentration, thereby realizing low NOx.

넷째, 연료노즐에 이르는 연료 공급관 외측에 동심형태의 지연성 가스 공급관을 설치하고, 산소를 지연성 가스로 이용함으로써 길고 큰 화염을 얻음과 동시에 NOx 발생량의 저감을 꾀한 것(등록번호 10-0193294, '액체연료용버너' , '선행기술4' 라 한다)이 있다. '선행기술4' 는 도1d에서 보는 바와 같이, 선단부에 연료분출노즐(41)을 가지는 연료공급관(42)과 지연성 가스통로를 형성하기 위하여 연료공급관(42)의 바깥쪽에 동심형태로 지연성가스공급관(43)을 설치하고, 연료공급관(42)의 선단부와 간극을 두고 연료공급관내에 오리피스부재(44)를 설치하였다. 오리피스부재(44)의 오리피스(45)와 연료공급관(42)의 연료분출노즐(41)은 서로 편심되어 있다. '선행기술4' 는 지연성가스(산소)의 유량과 유속을 제어함으로써 고온이면서 길고 큰 화염을 얻을 수 있다는 것이다.Fourth, concentric retardant gas supply pipes are provided outside the fuel supply pipes leading to the fuel nozzles, and oxygen is used as the retardant gas to obtain a long and large flame and to reduce the amount of NOx generated (registration number 10-0193294, Liquid fuel burners and advanced technology 4). As shown in FIG. 1D, the 'prior art 4' has a concentricity on the outer side of the fuel supply pipe 42 so as to form a retardant gas passage with the fuel supply pipe 42 having the fuel injection nozzle 41 at the distal end. A gas supply pipe 43 was provided, and an orifice member 44 was provided in the fuel supply pipe with a gap from the tip of the fuel supply pipe 42. The orifice 45 of the orifice member 44 and the fuel injection nozzle 41 of the fuel supply pipe 42 are eccentric with each other. Advanced technology 4 is to control the flow rate and flow rate of retardant gas (oxygen) to obtain a long and large flame at high temperature.

상기의 선행기술들은 주로 액체를 연료로 하는 버너에서 여러 가지 문제점이 발견되었다. '선행기술1' 에서 전통형의 버너에 나선형 가변공기분산판(9)과 확산형 분리통(6)을 추가로 설치하였다고 하여 강력한 선회류를 형성시킬 수 있는 것은 아니며, NOx의 저감효과도 미미하다.The above prior arts have found various problems in burners which are mainly liquid fueled. The addition of the spiral variable air dispersion plate (9) and the diffusion type separation cylinder (6) to the traditional burner in the 'prior art 1' does not mean that strong swirl flow can be formed, and the NOx reduction effect is insignificant. Do.

'선행기술2' 는 연소용 공기의 통로를 보염구 부근에서 갑자기 확대함으로써 부압이 걸리도록 하여 선회류를 만드는 것이 주된 내용이지만, 실제에 있어서는 부압의 정도가 낮을 뿐 아니라 부압만으로 강력한 선회류를 얻어 고효율의 연소를 이루는 데에는 한계가 있다. 이에 따라 공해물질의 저감효과도 미미한 편이다.The leading technology 2 is to make the swirl flow by expanding the passage of combustion air suddenly in the vicinity of the inlet port so that the negative pressure is applied, but in reality, the negative pressure is not only low but also the powerful swirl flow is obtained only by the negative pressure. There is a limit to achieving high efficiency combustion. Accordingly, the effect of reducing pollutants is also negligible.

'선행기술3' 도 2차연료노즐이 일으키는 2차불꽃에서의 환원분위기는 현저하지 못하고, 따라서 저NOx화를 실현하기에는 미흡하다.'Advanced Technology 3' In FIG. 2, the reducing atmosphere in the secondary flame caused by the secondary fuel nozzle is not remarkable, and thus, it is insufficient to realize low NOx.

'선행기술4' 는 산소를 보조연료(지연성가스)로 사용하고 이의 유속과 유량을 조절함으로써 고온의 불꽃을 얻을 수 있고, 공해물질도 상당히 감소하지만 그러나 산소의 사용으로 운용비용이 많이 들고 원가에 비하여 효율적이지 못하다는 단점이 있다.또한 연소용 공기를 와류시키는 방법에 관한 선행기술로서 일본 공개특허 '유수에멀젼을 생성하고 연소시키는 방법 및 장치(일본공개특허 소58-140506, '선행기술5' 라 한다)' 와 국내 등록실용신안 '건류가스 완전연소장치(등록번호 20-0231928호, '선행기술6' 이라 한다)' 를 들 수 있다.'선행기술5' 중 연소공기의 와류방법에 관한 것은 도 13f에 도시한 바와 같이 종래의 오일버너(59)의 화염출구에 가스반응연소기(50)를 덧대어 화염(54)의 연소를 돕고자 의도한 것인데, 이 가스반응연소기(50)는 내통(51), 공기예열통(52), 외통(53)등을 구비하고 있다. 송풍기(55)에는 송풍된 연소용 공기는 먼저 외통(53)과 공기예열통(52)의 사이 공간을 지나 공기예열통(52)과 내통(51)의 사이 공간으로 진입하고, 진입된 공기는 내통에 설치된 다수개의 소공(57)을 통하여 직접 가스연소반응기(50) 안으로 분사되어 화염(54)을 와류시키게끔 설계되었다. 여기서 소공(57)은 내통(51)의 여러 부분에 산재되어 있다. 이 방법은 첫째 연소용 공기를 어느 정도 예열시킬 수 있고, 둘째, 선회화염을 만들어 연소상태를 개선할 수 있다는 데에 그 의의가 있다.'선행기술5' 의 방법은 그러나 다음과 같은 문제점이 있다.첫재, 연소용 공기의 예열이 충분히 이루어지지 못한다. 내벽을 통해 전해져오는 간접열 만으로는 빠르게 주입되는 공기를 충분히 예열시킬 수 없다. 본 발명의 실험과정에서 본 바에 의하면 연소용 공기가 내통안으로 진입할 때의 온도는 겨우 섭씨 120도 내외인데, 선행기술(5)에서도 최고 예열온도가 이 정도일 것이고, 내통(51)중 화염출구에 가까이 설치된 소공(57)으로 주입되는 공기의 온도는 이보다 낮을 것이 분명하다. 그렇다면 이 온도는 너무 낮아서 화염의 연소를 돕는데 한계가 있다. 또한 이 온도로는 연소용 공기가 40%정도 팽창되는데, 이 역시 화염을 선회시키는데 부족한 양이고, 따라서 화염을 강하게 선회시키기 위해서는 공기를 많이 넣어야 하는데, 그러면 잉여공기로 말미암아 NOx가 많이 발생하고, 잉여공기는 화염의 온도를 떨어뜨리게 되므로 연소상태 역시 크게 개선되지 못하는 것이다. 더욱이 이 방법은 종래의 버너(59)에서 자체적으로 주입되는 공기가 있음에도 이에 추가하여 공기를 주입하므로 공기양이 많아질 수밖에 없고, 따라서 전술한 과다 NOx와 저온화염의 문제를 피할 수 없게 된다.둘째, 선행기술(5)의 방법에서 연소용 공기를 예열하려면 내통(51)의 내벽에 내화물이 시공되어 있지 아니하고 철판 그대로여야 하는데, 이 경우 화염의 온도가 매우 높다면 그 철판으로 된 내통(51)이 남아나지 못한다. 내통과 화염출구에 에어커튼을 쳐주지 못하기 때문이다. 본 발명에 의한 화염은 최고온도가 섭씨 2200도인데 만약 선행기술(5)도 그렇다면 그 내통(51)은 녹아 없어지고 만다. 결국 선행기술(5)의 방법은 화염온도가 섭씨 1280도라고 밝히고 있는데, 이 화염온도로는 폐유나 벙커씨유 등을 완전연소 시키기에 부족한 감이 있다. 또한 그 정도의 화염온도로도 내통(51)은 빠르게 고온부식되고, 특히 내통(51)의 화염출구 부분은 내구성을 유지하기가 불가능하다.섯째, 이 방법은 종래의 버너에서 분출되는 화염만을 내통(51)안의 빈 공간에서 선회시키므로 완전연소를 이루기 어렵고, 특히 내통(51)의 하단에 불연물인 그을음이 쌓이게 되어 자주 청소를 해 주어야 하는 문제가 있다. 특히, 폐유를 연소유로 사용할 때에는 폐유에 함유된 쇳가루나 석회질 등의 불연물이 내통(51)의 하단에 쌓여 연소상태가 급격히 나빠지게 되는 원인이 된다. 본 발명에서 내통의 중앙에 에멀젼 인젝터(130)를 설치한 이유는 이러한 문제점을 해결하고 완전연소로 이끌기 위함이다.국내등록 실용신안 '건류가스 완전연소장치(등록번호 20-0231928, '선행기술6' )는 폐타이어 소각시 추출되는 건류가스를 연소시키기 위하여 고안된 것으로, 케스타블로 구성된 1차 연소부(60)와 2차 연소부(70)를 구비하고, 1차 연소부(60)에서 2차 연소부로 불완전연소된 건류가스와 화염을 내보내면 2차 연소부(70)에서 완전연소 시킨다는 원리이다. 여기서 2차 연소부는 바깥관체(71)와 내측관체(72)로 된 이중관체로 구성되어 있는데, 바깥관체(71)와 내측관체(72) 사이에는 바람공급실(73)을 형성하고, 내측관체(72)에는 일정한 각도로 경사지게 설치된 다수의 바람공급구멍(74)을 일정한 간격으로 형성하여 2차 연소실(75)로 바람이 공급되는 순간 와류되도록 구성하고 있다. 이 고안중 2차 연소실(75)의 고안은 이에 주입되는 바람으로 인하여 선회화염을 얻고자 하는데 이 의의가 있다. 그러나 이 고안 역시 다음과 같은 문제점을 안고 있다.첫째, 2차 연소실(75)에 공급되는 공기가 거의 예열되지 못한다. 2차 연소실(75) 내부를 내화물로 시공하였기 때문이다. 물론 이 경우에도 약간의 예열은 되지만 극히 미미한 수준이다. 결국 충분히 예열된 공기를 공급하지 못하므로 완전연소를 이루기 어렵다.둘째, 바람공급구멍(74)이 2차 연소실(74)의 내측관체(72) 전 부분에 설치되어 있어 고온의 정제된 화염을 얻지 못하고, 단지 건류가스를 적절히 연소시키는 기능밖에 하지 못한다.셋째, 공기의 예열 미흡, 에어커튼의 미비, 본 발명의 에멀젼인젝터(130)가 수행하는 기능의 미비 등으로 말미암아 선행기술(5)에서와 같이 NOx 과다 발생, 불완전연소, 내구성 미흡, 2차 연소실 내부에 그을음의 적체 등의 문제점이 있다.'Advanced Technology 4' uses oxygen as auxiliary fuel (combustible gas) and adjusts its flow rate and flow rate to obtain high-temperature flames, while pollutants are considerably reduced, but the use of oxygen is expensive and costly. Compared with the prior art related to a method of vortexing combustion air, Japanese Patent Application Laid-Open Method and Apparatus for generating and combusting an oil-and-water emulsion (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-140506, prior art 5). And the Korean Registered Utility Model 'Complete Combustion System for Dry Gas (Registration No. 20-0231928,' Preceding Technology 6 '). It is intended to assist the combustion of the flame 54 by attaching a gas reaction burner 50 to the flame outlet of the conventional oil burner 59, as shown in Figure 13f, the gas reaction burner 50 Inner cylinder (51), air preheat The cylinder 52, the outer cylinder 53, etc. are provided. Blowing air blown in the blower 55 first passes through the space between the outer cylinder 53 and the air preheating cylinder 52 into the space between the air preheating cylinder 52 and the inner cylinder 51, the entered air is It is designed to vortex the flame 54 by direct injection into the gas combustion reactor 50 through a plurality of small holes 57 installed in the inner cylinder. Here, the small holes 57 are scattered in various parts of the inner cylinder 51. This method is meaningful in that it can firstly preheat the combustion air to some extent, and secondly, it is possible to improve the combustion state by making a swirl flame. However, the method of 'prior art 5' has the following problems. First, the preheating of combustion air is not sufficient. Indirect heat transmitted through the inner wall alone is not enough to preheat the rapidly injected air. According to the experimental process of the present invention, the temperature when the combustion air enters the inner cylinder is only about 120 degrees Celsius, the maximum preheating temperature in the prior art (5) is about this, and the flame outlet in the inner cylinder (51) It is clear that the temperature of the air injected into the near hole 57 is lower than this. If so, this temperature is too low to limit the combustion of the flame. At this temperature, the combustion air expands by about 40%, which is also insufficient to turn the flames, and therefore, a lot of air must be added to turn the flames strongly. Since air causes the flame temperature to drop, the combustion condition also does not improve significantly. In addition, the method injects air in addition to the air injected by itself in the conventional burner 59, so that the amount of air is inevitably increased, and thus the problem of the excessive NOx and low temperature flame described above cannot be avoided. In order to preheat the combustion air in the method of the prior art (5), the refractory is not installed on the inner wall of the inner cylinder (51), but the steel plate should be intact. In this case, if the temperature of the flame is very high, the inner cylinder (51) of the iron plate This does not remain. This is because the air curtain cannot be hit on the inner barrel and the flame outlet. The flame according to the present invention has a maximum temperature of 2200 degrees Celsius, but if the prior art (5) is also the inner cylinder 51 is melted away. After all, the method of the prior art (5) says that the flame temperature is 1280 degrees Celsius, which is insufficient to completely burn waste oil or bunker seed oil. In addition, even at such a flame temperature, the inner cylinder 51 is rapidly corroded at high temperature, and in particular, the flame outlet portion of the inner cylinder 51 cannot maintain durability. Fifth, in this method, only the flame ejected from the conventional burner is used. It is difficult to achieve complete combustion because it turns in the empty space in (51), and in particular, there is a problem that soot, which is incombustible, accumulates on the lower end of the inner cylinder 51 and needs to be frequently cleaned. In particular, when the waste oil is used as the combustion oil, non-combustible materials such as powder or lime contained in the waste oil accumulate on the lower end of the inner cylinder 51, which causes the combustion state to deteriorate rapidly. In the present invention, the reason why the emulsion injector 130 is installed in the center of the inner cylinder is to solve this problem and lead to complete combustion. Domestic registered utility model 'Drying gas complete combustion device (Registration No. 20-0231928,' prior art ' 6 ') is designed to burn dry gas extracted during incineration of waste tires, and includes a primary combustion unit 60 and a secondary combustion unit 70 configured as a castable, and in the primary combustion unit 60, The incomplete combustion of dry gas and flame to the secondary combustion unit is the principle of complete combustion in the secondary combustion unit (70). Here, the secondary combustion unit is composed of a double tube consisting of an outer tube 71 and an inner tube 72, and a wind supply chamber 73 is formed between the outer tube 71 and the inner tube 72, and the inner tube 72. ) Is formed so that a plurality of wind supply holes 74 are inclined at a predetermined angle at regular intervals to vortex at the moment the wind is supplied to the secondary combustion chamber (75). The design of the secondary combustion chamber (75) of this design is meaningful to obtain a swirling flame due to the wind injected thereto. However, this design also has the following problems. First, the air supplied to the secondary combustion chamber 75 is hardly preheated. This is because the inside of the secondary combustion chamber 75 was constructed with refractory materials. Of course, this is a bit of warming up, but very little. As a result, it is difficult to achieve complete combustion because it does not supply enough preheated air. Second, the wind supply hole 74 is provided in the entire inner tube 72 of the secondary combustion chamber 74 to obtain a high-temperature purified flame. And only serves to properly burn dry gas. Third, due to the lack of preheating of the air, the lack of air curtains, the lack of the functions performed by the emulsion injector 130 of the present invention, and the like in the prior art (5). As such, there are problems such as excessive generation of NOx, incomplete combustion, insufficient durability, and accumulation of soot in the secondary combustion chamber.

이외에도 그림으로 도시하지는 않았지만, 연소용 공기를 버너본체의 내통과 외통속에 분할하여 공급하고 외통용 공기는 선회기를 통하여 선회하도록 유도하며 보염기를 내통용과 외통용으로 구분해서 각각 설치함으로써 강력한 선회류를 얻어 연소효율을 배가하고 화염의 안전화와 저NOx화를 실현한다는 기술(공개번호 특 1994-0018602)과, 액체연료의 분사방법에 관한 것으로서 연료를 중앙에서 분출되는 내부연료분사공과 그 둘레에 이격되어 형성된 외부연료분사공을 통하여 분사하는데 각 분사공은 각각 별도의 와류실을 구비하고 있으며 분사각도를 서로 다르게 설치함으로써 2중 화염구조를 형성하도록 하여 저NOx화를 실현한다는 기술(등록번호 10-0363765)이 소개되어 있다. 그러나 이들 기술 역시 와류를 적절하게 형성시키지 못하고 공해물질의 저감 측면에서도 개선할 점이 많다.Although not shown in the figure, the combustion air is dividedly supplied to the inner and outer cylinders of the burner main body, and the outer cylinder air is guided to turn through the turning machine, and the flame is divided into the inner cylinder and the outer cylinder and installed, respectively, to provide powerful swirl The technique of doubling the combustion efficiency and realizing flame safety and low NOx (Public Publication No. 1994-0018602), and the method of injection of liquid fuel, and the internal fuel injection hole in which the fuel is ejected from the center and the space around it And injection through the external fuel injection hole formed, each injection hole is provided with a separate vortex chamber, and by installing different injection angles to form a double flame structure to realize a low NOx (Registration No. 10- 0363765). However, these techniques do not form vortices properly, and there are many improvements in terms of reducing pollutants.

이와 같이 종래의 버너기술은 경유, 벙커C유와 같은 연료에서 문제시되는 질소산화물의 발생을 크게 억제하지 못할 뿐 아니라, 폐유나 그 정제유를 연료로 할때 문제시되는 황산화물, 일산화탄소, 다이옥신 등과 같은 대기오염물질의 발생에 대하여 적절한 대응책을 제공하지 못하고 있다. 또한 증기터빈이나 스털링엔진(Stirling Engine)의 가동에 필요한 열량을 창출할 때 연소효율이 높지 못하여 연료가 낭비되고 있다.As such, the conventional burner technology does not significantly suppress the generation of nitrogen oxides, which are problematic in fuels such as diesel and bunker C oils, and the atmosphere, such as sulfur oxides, carbon monoxide, and dioxins, which are problematic when fueling waste oil or refined oils. We do not provide adequate countermeasures for the generation of pollutants. In addition, the fuel efficiency is wasted because the combustion efficiency is not high when generating the heat required to operate the steam turbine or Stirling Engine.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 아래와 같은 항의 기준에 따라 과제를 해결하고자 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and to solve the problems in accordance with the criteria of the following paragraphs.

(1) 버너에서 생성되는 화염에 강력한 와류를 형성하여 연소의 효율성을 도모하고(1) to form a powerful vortex in the flame generated by the burner to promote the efficiency of combustion

(2) 길고 큰 화염을 창출하여 최대의 열량을 생산해 내고(2) create long and large flames to produce the maximum heat;

(3) 이용조건에 따라 화염온도를 적절히 조절할 수 있도록 하고, 최고온도로는 섭씨 2,000도를 상회하도록 하여 고온의 열량이 필요한 부문에 적절한 수단을 제공하며,(3) The flame temperature can be adjusted appropriately according to the conditions of use, and the maximum temperature is higher than 2,000 degrees Celsius, providing a suitable means for the areas requiring high heat.

(4) 최근 실용화되기 시작한 스털링엔진에 필요한 열량을 효율적으로 공급하고,(4) Efficiently supply the amount of heat required for the Stirling engine, which has recently been put into practical use,

(5) 다이옥신, 질소산화물, 황산화물, 일산화탄소, 냄새, 그을음 등과 같은 대기오염물질의 발생을 최대한 억제할 수 있는 연소방법을 갖춘 버너시스템을 제공하고자 한다.(5) To provide a burner system with a combustion method that can minimize the generation of air pollutants such as dioxins, nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide, odors, and soot.

상기 목적을 달성하기 위하여 이하로 이루어지는 대기오염물질 저감용 버너시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, there is provided a burner system for reducing air pollutants.

원통형의 버너에 있어서 한 개의 포트(인너포트), 인너포트 외측에 공간을 두고 형성되는 적어도 한개의 다른 포트(아우터포트 또는 외곽의 포트가 두 개일 경우 미들포트 및 아우터포트), 아우터포트의 한 부분에서 접선을 이루도록 설치된 인랫과 그 인랫으로 공기를 송풍해 주는 블로어, 인너포트의 아웃렛쪽에 일렬로 설치되어 버너안의 아웃렛쪽원판으로 공기를 쏘아주는 다수개의 에어노즐, 버너의 연료주입구쪽 원판에 설치되어 선회공기를 만들어 버너내로 주입해 주는 월러, 버너의 연료주입구쪽 원판의 가운데에서 버너내 중앙으로 돌출한 에멀젼 공급장치인 원기둥모양의 에멀젼 인젝터, 에멀젼을 버너내로 분사하기 위하여 상기 에멀젼 인젝터를 천공하여 형성된 다수개의 오리피스 등으로 구성된 대기오염물질 저감용 버너시스템이 준비된다. 이 버너시스템에서 연료는 주로 경유, 벙커C유, 폐유, 폐유정제유 등과 같은 액체연료에 물을 적절한 비율로 섞어 만든 에멀젼연료유가 사용된다. 그리고 연소용 공기는 블로어에서 아우터포트와 미들포트(또는 인너포트) 사이로 회전하도록 불어넣어지고, 이 공기는 와류가 되어 아우터포트와 미들포트 및(또는) 인너포트를 공냉시킴과 동시에 승온되고, 인너포트에 설치된 에어노즐을 통하여 버너내로 주입되는데, 버너내에서 이 공기는 1차연소용과 2차연소용으로 적절히 구분되고, 1차연소용 공기는 인너포트 안쪽에서 큰 원기둥을 형성하며 연료주입구쪽으로 진행한 후 월러에 의하여 적절한 세기와 회전지름을 가진 와류가 되고, 이 와류는 적은 원기둥을 형성하여 에멀젼인젝터를 감싸고 돌면서 에멀젼과 혼합, 화염을 형성하면서 아웃렛쪽으로 진행하고, 화염은 아웃렛을 지나면서 2차연소용 공기를 만나 새로운 산소를 공급받으면서 완전연소를 이루게 된다.One port (inner port) for cylindrical burners, at least one other port (space port or outer port when two outer ports are formed) with a space outside the inner port, and a part of the outer port Inlet and blower that blows air to the inlet, and a plurality of air nozzles to shoot air to the outlet side disc in the burner, and to the fuel injection side disc of the burner A wall-type emulsion injector, which is an emulsion supply device that protrudes into the burner from the center of the fuel inlet side of the burner, and injects the swirling air into the burner. A burner system for reducing air pollutants consisting of a number of orifices is available The. In this burner system, the fuel is mainly an emulsion fuel oil made by mixing water with an appropriate ratio of liquid fuel such as diesel oil, bunker C oil, waste oil and waste oil refinery oil. Combustion air is blown in the blower so as to rotate between the outer port and the middle port (or inner port), and the air becomes a vortex to cool the outer port, the middle port and / or the inner port, and to raise the temperature at the same time. It is injected into the burner through the air nozzle installed in the port. In the burner, this air is properly divided into primary combustion and secondary combustion, and the primary combustion air forms a large cylinder inside the inner port and proceeds to the fuel injection port. The wall forms a vortex with proper strength and rotation diameter, which forms a small cylinder, wraps around the emulsion injector, mixes with the emulsion, forms a flame, and proceeds to the outlet, and the flame passes through the outlet for secondary combustion air. It is completely burned with new oxygen supply.

도1은 본 발명에 의한 기본형 버너의 구성과 공기 흐름을 나타낸 종단면도이고,1 is a longitudinal sectional view showing the configuration and air flow of a basic burner according to the present invention;

도2는 본 발명에 의한 버너의 사시도이고,2 is a perspective view of a burner according to the present invention;

도3은 본 발명에 의한 버너의 아웃렛쪽에서 본 정면도이고,Figure 3 is a front view as seen from the outlet side of the burner according to the present invention,

도4는 도1의 블로어에서 공기가 투입되는 관계를 나타낸 정면도이고,Figure 4 is a front view showing the relationship that the air is introduced in the blower of Figure 1,

도5는 도1의 내부구조를 나타낸 종단면도이고,5 is a longitudinal cross-sectional view showing the internal structure of FIG.

도6은 도1의 횡단면도이고,6 is a cross-sectional view of FIG.

도7은 도1의 A-A선 요부를 공기흐름과 함께 나타낸 횡단면도이고,7 is a cross-sectional view showing the main portion of the A-A line of Figure 1 with the air flow,

도8은 도7중 에어노즐 부분을 인너포트만 표시하여 나타낸 횡단면도이고,FIG. 8 is a cross-sectional view showing only the inner port of the air nozzle part of FIG. 7;

도9는 도1의 에멀젼인젝터에서 에멀젼이 분사되는 모습을 나타낸 요부 정면도이고,9 is a front view illustrating main parts of the emulsion injector in the emulsion injector of FIG. 1;

도10은 도1의 월러의 구조를 나타낸 평면도이고,10 is a plan view showing the structure of the waller of FIG.

도11은 본 발명의 실시예1에 따른 버너의 구성과 공기 흐름을 나타낸 종단면도이고,11 is a longitudinal sectional view showing the configuration and air flow of the burner according to the first embodiment of the present invention;

도12는 도11의 A-A선 요부를 공기흐름과 함께 나타낸 횡단면도이고,12 is a cross sectional view showing the main portion A-A of FIG. 11 together with the airflow;

도13a는 선행기술1에 따른 버너의 구조를 나타낸 종단면도이고,Figure 13a is a longitudinal sectional view showing the structure of a burner according to the prior art 1,

도13b는 선행기술2 따른 버너의 구조를 나타낸 종단면도이고,Figure 13b is a longitudinal sectional view showing the structure of the burner according to the prior art 2,

도13c는 선행기술3에 따른 버너의 구조를 나타낸 종단면도이고,Figure 13c is a longitudinal sectional view showing the structure of a burner according to the prior art 3,

도13d는 선행기술4에 따른 버너의 구조를 나타낸 종단면도이고,도13e은 선행기술5에 따른 버너의 구조를 나타낸 종단면도이고,도13f는 선행기술6에 따른 버너의 구조를 나타낸 종단면도이다.Figure 13d is a longitudinal sectional view showing the structure of the burner according to the prior art 4, Figure 13e is a longitudinal sectional view showing the structure of the burner according to the prior art 5, Figure 13f is a longitudinal sectional view showing the structure of the burner according to the prior art 6 .

이하에서는 본 발명의 구성에 대하여 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail by the accompanying drawings.

도1은 본 발명을 구현하기 위한 대기오염물질 저감용 버너시스템(100)으로서 기본형의 대표도면이다. 도1에서 원통형의 아우터포트(101), 미들포트(102) 및 인너포트(103)는 동일한 중심축을 갖고 서로 다른 반지름을 갖도록 설치되는데, 반지름은 아우터포트(101)보다 미들포트(102)가 더 작고, 미들포트(102)보다 인너포트(103)가 더 작다. 따라서 각 포트의 원통곡면 사이에는 공간이 형성된다. 특히 아우터포트(101)와 미들포트(102) 사이의 공간보다 미들포트(102)와 인너포트(103)사이의 공간이 더 좁다. 각 포트는 연료주입구쪽 원판(104) 및 아울렛쪽 원판(105)에 용접으로 연결되어 지지되는데, 미들포트(102)만은 연료주입구쪽 원판(104)에 닿아있지 않고 간격을 두고 떨어져 있다.1 is a representative view of a basic type as a burner system 100 for reducing air pollutants for implementing the present invention. In FIG. 1, the cylindrical outer port 101, the middle port 102 and the inner port 103 are installed to have the same central axis and have different radii, the radius of which is the middle port 102 more than the outer port 101. It is small and the inner port 103 is smaller than the middle port 102. Therefore, a space is formed between the cylindrical curved surfaces of each port. In particular, the space between the middle port 102 and the inner port 103 is narrower than the space between the outer port 101 and the middle port 102. Each port is welded to and supported by the fuel inlet side disc 104 and the outlet side disc 105, with only the middle port 102 being spaced apart without contacting the fuel inlet side disc 104.

송풍용 블로어(111)는 아우터포트(101)의 아웃렛쪽 끝부분에 설치된다. 블로어(111)에서 송풍된 연소용 공기는 인렛(112)을 통하여 아우터포트(101)와 미들포트(102) 사이로 주입되는데, 여기서 인랫(112)은 아우터포트(101)의 곡면에 대하여 접선방향으로 설치된다. 따라서 인렛(112)으로 주입된 공기는 아우터포트(101)와미들포트(102) 사이의 공간을 회전하면서 연료주입구(106)쪽으로 진행한다. 이 과정에서 버너안의 고온의 화염에서 전달되는 열을 공기가 함유하면서 승온되고 아우터포트(101)와 미들포트(102)는 공냉된다. 이 경우 아우터포트(101)의 외부온도는 섭씨 50도를 넘지 않는데, 이는 열기기 관련 법령에 적합한 온도이다.The blower blower 111 is installed at the outlet side end of the outer port 101. The combustion air blown by the blower 111 is injected between the outer port 101 and the middle port 102 through the inlet 112, where the inlet 112 is tangential to the curved surface of the outer port 101. Is installed. Therefore, the air injected into the inlet 112 proceeds toward the fuel inlet 106 while rotating the space between the outer port 101 and the middle port 102. In this process, the air is heated while containing heat transferred from the hot flame in the burner, and the outer port 101 and the middle port 102 are air cooled. In this case, the outer temperature of the outer port 101 does not exceed 50 degrees Celsius, which is a temperature suitable for laws related to hot air.

아우터포트(102)와 미들포트(102) 사이로 회전하면서 진행한 연소용 공기는 연료주입구쪽 원판(104)에 부딪히면서 방향을 선회한다. 방향이 바뀌는 변곡점은 미들포트(102)와 연료주입구쪽 원판(104)이 이격되어 있는 공간에서 이루어진다. 변곡점에서는 연소용 공기가 회전력을 잃어 난류가 되지 않도록 하는 것이 중요하다. 변곡점을 지난 연소용 공기는 이제는 미들포트(102)와 인너포트(103) 사이의 공간을 아웃렛쪽 원판(105)방향으로 진행하게 되는데, 이 과정에서 더욱 높은 온도를 머금게 되고, 미들포트(102)와 인너포트(102)를 공냉시키게 된다. 특히 미들포트(102)와 인너포트(103) 사이의 공간은 아우터포트(101)와 미들포트(102) 사이의 공간보다 더 좁으므로 연소용 공기는 벤츄리원리에 의하여 더욱 고속으로 회전하게 된다.Combustion air, which proceeds while rotating between the outer port 102 and the middle port 102, rotates in a direction while striking the disk 104 on the fuel inlet side. The inflection point that changes direction is made in a space where the middle port 102 and the fuel injection side disk 104 are spaced apart. At the inflection point, it is important to ensure that the combustion air loses torque and does not become turbulent. The combustion air that has passed the inflection point now advances the space between the middle port 102 and the inner port 103 in the direction of the outlet side disk 105, in which a higher temperature is retained, and the middle port 102 The inner pot 102 is cooled by air. In particular, the space between the middle port 102 and the inner port 103 is narrower than the space between the outer port 101 and the middle port 102, the combustion air is rotated at a higher speed by the Venturi principle.

회전하면서 아웃랫쪽 원판(105)에 다가간 연소용 공기는 거기서 회전방향으로 인너포트 원주면상 접선보다 아웃렛방향으로 10도 내지 15도 기울어져 설치된 에어노즐(107)을 타고 버너내부로 들어가게 된다. 기본형에서 에어노즐(107)은 아웃렛쪽 원판(105)에서 45 내지 70 밀리미터 떨어진 지점에 다수개가 설치된다. 따라서 미들포트(102)와 인너포트(103) 사이의 공간중 아웃렛쪽 원판(105)에 가까운 부분은 공기의 운동경로에서 비켜난 데드스페이스(dead space)가 되며, 자칫하다가는 연소용 공기가 거기서 난류로 변할 위험이 있다. 여기서도 연소용 공기가 회전력을 유지하면서 에어노즐(107)을 통하여 버너 내부로 들어가도록 하는 것이 중요하다.The combustion air approaching the outer disc 105 while rotating is entered into the burner by the air nozzle 107 installed at an inclination of 10 to 15 degrees in the outlet direction than a tangent on the inner circumferential surface in the rotation direction. In the basic type, a plurality of air nozzles 107 are installed at a distance of 45 to 70 millimeters from the outlet side disk 105. Therefore, the portion of the space between the middle port 102 and the inner port 103 close to the outlet side disc 105 becomes a dead space deviated from the path of movement of air, and the combustion air is easily There is a risk of turning into turbulence. Here too, it is important for the combustion air to enter the burner through the air nozzle 107 while maintaining the rotational force.

에어노즐(107)은 별도의 노즐장치를 설치하는 것보다 인너포트(103)의 외벽면에서 내벽면으로 내벽면에 접하도록 구멍을 뚫어 만드는 것이 가장 양호하다. 에어노즐(107)을 별도로 만들어 설치하는 경우에는 그 설치작업이 어렵고 원가가 더 많이 소요되는 반면 기능은 나아지지 않는다. 또한 인너포트(103) 외벽에서 에어노즐(107)로 연소용 공기가 쉽게 유입되도록 공기채집장치를 설치하여도 연소가 크게 개선되지 않는다. 다만, 공기채집장치를 설치한 경우에는 블로어(111)의 압력이 더 적어져도 무방하였다. 따라서 블로어(111)의 압력과 블로어(111)에서부터 에어노즐(107)에 이르기까지 회전하는 공기살의 굵기를 적절하게 조절하면 별도의 공기채집장치가 필요치 않다. 공기살의 굵기는 블로어(111)의 압력뿐 아니라 아우터포트(101)와 미들포트(102)의 간격, 미들포트(102)와 인너포트(103)의 간격 및 버너의 길이 등과 같은 변수에 의하여도 달라진다. 도8에서는 인너포트(103)의 두께를 나타내 에어노즐(107)의 구조를 설명하고 있다. 연소용 공기는 화살표방향으로 진행한다. 따라서 인너포트(103)의 두께가 너무 엷으면 에어노즐(107)을 만들기가 어렵고 그 기능도 떨어진다. 기본형에서 인너포트(103)는 10밀리미터의 스테인레스강이 사용되었다.Air nozzle 107 is best to make a hole to contact the inner wall surface from the outer wall surface of the inner port 103 to the inner wall surface than to install a separate nozzle device. If the air nozzle 107 is made separately and installed, the installation work is difficult and costs more, while the function is not improved. In addition, even if an air collecting device is installed such that combustion air flows easily into the air nozzle 107 from the inner wall of the inner port 103, combustion is not greatly improved. However, when the air collecting device is installed, the pressure of the blower 111 may be less. Therefore, if the pressure of the blower 111 and the thickness of the air flesh rotating from the blower 111 to the air nozzle 107 is properly adjusted, no separate air collecting device is required. The thickness of the air flesh varies not only by the pressure of the blower 111, but also by variables such as the distance between the outer port 101 and the middle port 102, the distance between the middle port 102 and the inner port 103, the length of the burner, and the like. . In FIG. 8, the structure of the air nozzle 107 is shown by showing the thickness of the inner pot 103. As shown in FIG. Combustion air proceeds in the direction of the arrow. Therefore, if the thickness of the inner pot 103 is too thin, it is difficult to make the air nozzle 107 and its function is also poor. In the basic type, the inner pot 103 was made of stainless steel of 10 millimeters.

에어노즐(107)을 통하여 버너 내부로 들어간 연소용 공기는 인너포트(103) 내벽면을 타고 회전하면서 아웃렛쪽 원판(105)으로 가서 부딪힌다. 연소용 공기가에어노즐에서 나와 아웃렛쪽 원판(105)에 부딪힐 때까지 적어도 360도를 회전하는 것이 좋으며, 아웃렛쪽 원판(105)에 가기까지의 회전수는 에어노즐(107)의 기울어진 각도와 에어노즐(107)에서부터 아웃렛쪽 원판(105)까지의 거리에 따라 달라진다.Combustion air, which has entered the burner through the air nozzle 107, rotates through the inner wall surface of the inner port 103 and goes to the outlet side disk 105 to be hit. It is advisable to rotate at least 360 degrees until the combustion air exits the air nozzle and hits the outlet side disk 105, and the rotational speed to the outlet side disk 105 is the inclination angle of the air nozzle 107. And the distance from the air nozzle 107 to the outlet side disk 105.

아웃렛쪽 원판(105)에 부딪힌 연소용 공기는 그 원판의 크기와 구조에 따라 방향이 180도로 꺾어져 버너의 연료주입구쪽 원판(104)방향으로 진행하는 부류가 있고, 일부는 아웃렛쪽 원판(105)을 타고 아웃렛(108)으로 빠져나가기도 한다. 꺾어져 버너내부로 깊숙이 진행하는 공기를 1차연소용공기라 하고, 아웃렛으로 빠져나가는 공기를 2차연소용공기라 한다. 여기서 1차연소용공기와 2차연소용공기의 비가 매우 중요한데, 이는 블로어(111)의 압력, 아우터포트(101)와 미들포트(102)의 간격, 미들포트(102)와 인너포트(103)의 간격, 에어노즐(107)의 직경, 에어노즐(107)의 각도, 에어노즐(107)의 아웃렛쪽 원판(105)과의 이격거리 및 아웃렛(108)의 직경에 따라 변한다. 1차연소용공기의 비율을 높이려면 블로어(111)의 압력은 크게, 아우터포트(101)와 미들포트(102)의 간격은 적게, 미들포트(102)와 인너포트(103)의 간격은 더 적게, 에어노즐(107)의 직경은 적고 각도는 크게, 에어노즐(107)의 아웃렛쪽 원판(105)과의 이격거리는 짧게, 아웃렛(108)의 직경은 적게 하는 것이 필요하다. 그러나 이 비율에는 최적의 값이 없다. 버너의 용도에 따라 다르게 설계하는 것이 좋다. 예를 들어, 길고 큰 화염이 필요한 경우에는 2차 연소용 공기의 비를 많게 하여야 할 것이고, 화염보다는 고온의 연소가스가 필요한 경우에는 1차 연소용 공기의 비를 크게 하여 버너 내부에서 대부분의 연소가 이루어지도록 하여야 한다.Combustion air that hits the outlet side disc 105 has a class that is bent 180 degrees according to the size and structure of the disc and proceeds toward the fuel injection side disc 104 of the burner, and some of the outlet side disc 105 Ride out to the outlet (108). The air that is bent and goes deep into the burner is called primary combustion air, and the air that exits the outlet is called secondary combustion air. Here, the ratio of the primary combustion air and the secondary combustion air is very important, that is, the pressure of the blower 111, the gap between the outer port 101 and the middle port 102, and the gap between the middle port 102 and the inner port 103. , The diameter of the air nozzle 107, the angle of the air nozzle 107, the separation distance from the outlet side disk 105 of the air nozzle 107, and the diameter of the outlet 108. To increase the ratio of the primary combustion air, the pressure of the blower 111 is large, the distance between the outer port 101 and the middle port 102 is small, and the distance between the middle port 102 and the inner port 103 is smaller. The smaller the diameter of the air nozzle 107 and the larger the angle, the shorter the distance from the outlet side disk 105 of the air nozzle 107 and the smaller the diameter of the outlet 108 is. However, there is no optimal value for this ratio. It is better to design differently according to the use of burner. For example, if a long and large flame is required, the ratio of the secondary combustion air should be increased. If a combustion gas having a higher temperature than the flame is required, the ratio of the primary combustion air is increased to increase the ratio of most combustion inside the burner. Should be made.

1차연소용공기는 아웃렛쪽 원판(105)에 부딪혀 꺾이면서도 회전력을 잃지 않아야 한다. 그리고 방향을 바꿔 버너내부로 깊숙이 진행하는 과정에서 큰 원기둥을 형성하게 된다. 그 결과 버너 내부에서 인너포트(103)의 내벽면에 근접하여 형성된 큰 원기둥이 연료주입구(106)쪽으로 진행하면서 연소용 공기의 온도는 더욱 상승할 뿐 아니라 화염의 열기가 확산하는 것을 막아주어 화염의 온도를 보호·유지해 주고, 인너포트(103)의 내벽면을 화염으로부터 보호해 준다. 즉, 연소용 공기의 큰 원기둥은 화염과 인너포트(103) 사이에 쳐진 에어커튼과 같은 효과를 나타내 준다. 특히 에어노즐(107)에서부터 아웃렛쪽 원판(105)까지의 구간에는 에어커튼이 2중으로 쳐지게 된다. 에어노즐(107)에서 나온 공기가 아웃렛쪽 원판(105)으로 진행하면서 형성하는 에어커튼과 아웃렛쪽 원판(105)에 부딪혀 꺾어져 내려오는 큰 원기둥이 그것이다. 여기서 큰 원기둥은 원심력에 의하여 인너포트(103) 내벽과 마찰하면서 회전하는 것이 아니라 자체의 회전관성에 의하여 회전한다. 그리고 에어노즐(107)에서부터 연료주입구쪽 원판(104)까지는 인너포트(103)와 큰 원기둥 사이에 공간이 형성된다. 따라서 인너포트(103) 내벽면에 걸리는 부하가 없고 마찰력에 의한 압력 저하현상과 회전력 저하현상이 일어나지 않는다. 즉, 인너포트(103) 내벽면을 매끄럽게 하지 않아도 관계없다.The primary combustion air should hit the outlet side disc 105 and not lose its rotational force. In the process of changing the direction deep into the burner, a large cylinder is formed. As a result, a large cylinder formed near the inner wall surface of the inner port 103 inside the burner proceeds toward the fuel inlet 106, and the temperature of the combustion air not only rises but also prevents the heat of the flame from spreading. The temperature is protected and maintained, and the inner wall surface of the inner pot 103 is protected from the flame. In other words, the large cylinder of combustion air has the same effect as the air curtain struck between the flame and the inner pot 103. In particular, the air curtain is doubled in the section from the air nozzle 107 to the outlet side disk 105. The air curtain formed by the air from the air nozzle 107 proceeds to the outlet side disk 105 and the large cylinder which collides with the outlet side disk 105 to be bent. Here, the large cylinder does not rotate while rubbing against the inner wall of the inner pot 103 by centrifugal force, but rotates by its own rotational inertia. In addition, a space is formed between the inner nozzle 103 and the large cylinder from the air nozzle 107 to the fuel injection side disk 104. Therefore, there is no load applied to the inner wall surface of the inner port 103 and the pressure drop phenomenon and the rotation force drop phenomenon due to the friction force do not occur. That is, it does not matter even if the inner wall surface of the inner pot 103 is not smoothed.

연소용 공기의 큰 원기둥은 연료주입구쪽 원판(104)에 설치된 월러(120)에 의하여 다시 방향이 전환되면서 작은 원기둥이 되어 아웃렛(108) 방향으로 진행하게 되는데, 월러(120)는 연소용 공기의 작은 원기둥의 회전력을 배가하고 작은 원기둥이 버너 내부의 중앙으로 뻗어있는 에멀젼인젝터(130)의 주위를 돌도록 유도한다. 월러(120)는 세탁기의 밑면에 설치된 회전판과 유사한 형상이나 가장자리의 깃이 올라가 있어 연소용 공기가 흩어지지 않도록 하는 역할을 한다. 월러(120)의 중앙에는 에멀젼인젝터(130)가 설치될 수 있도록 동그란 공간을 형성하고 있다. 월러(120)는 그 하단의 모터(121)에 의하여 전기로 작동된다.The large cylinder of combustion air is changed back by the wall 120 installed on the fuel injection side disk 104 and becomes a small cylinder to proceed toward the outlet 108. The rotational force of the small cylinder is doubled and the small cylinder is induced to rotate around the emulsion injector 130 extending toward the center of the burner. Waller 120 has a shape or the edge of the edge is similar to the rotating plate installed on the bottom of the washing machine serves to prevent the air for combustion is scattered. In the center of the wall 120, a round space is formed so that the emulsion injector 130 can be installed. The waller 120 is electrically operated by the motor 121 at the bottom thereof.

연소용 공기의 작은 원기둥은 에멀젼인젝터(130)를 감싸고 돔으로서 에멀젼인젝터(130)에서 분출되는 에멀젼과 혼합되고, 이에 효과적으로 산소를 공급하여 양호한 연소상태를 유도하게 된다. 뿐만 아니라 작은 원기둥의 연소용 공기는 충분히 높은 온도를 함유하고 있고 회전하므로 고온의 연소를 이루고 화염속에 골고루 산소를 공급해 주어 연소의 효율성을 극대화시킨다. 최초의 연소는 착화기(140)를 통하여 점화되어 이루어진다.The small cylinder of combustion air surrounds the emulsion injector 130 and mixes with the emulsion ejected from the emulsion injector 130 as a dome, thereby effectively supplying oxygen to induce a good combustion state. In addition, the small cylinder combustion air contains a sufficiently high temperature and rotates, thus achieving high temperature combustion and evenly supplying oxygen to the flame to maximize combustion efficiency. Initial combustion takes place through ignition 140.

연소용 공기는 인렛(112)으로 유입된 후 월러(120)에 의하여 되돌려질 때까지 점진적으로 온도가 상승한다. 본 발명에 의한 기본형 버너에 대한 측정자료에 의하면, 인렛(112)에서 22℃의 공기가 미들포트(102)와 인너포트(103) 사이의 공간으로 들어서는 순간에는 58℃가 되었고 에어노즐(107)로 들어가는 순간에는 127℃가 되었으며, 에어노즐(107)에서 분사된 공기가 아웃렛쪽 원판(105)에 부딪힐 때에는 온도가 급속도로 상승하여 250℃ 내외가 되었고, 아웃렛쪽 원판(105)에 부딪혀 되돌려져서 연료주입구쪽 원판(104)으로 내려와 월러(120)에 부딪히는 공기는 780℃ 내외가 되었다. 화염은 폐유정제유를 75%, 물을 25%로 하여 만든 에멀젼을 연료로 했을 때 에멀젼 인젝터(130) 끝부분에서는 1300℃ - 1500℃, 아웃렛(108)을 빠져 나온 화염의 경우에는 1600℃ - 2200℃의 온도를 기록하였다. 온도는 연소용 공기의 송풍량, 물의 첨가비율 등에 의해서도 영향을 받는다.The combustion air gradually rises in temperature until it flows into the inlet 112 and is returned by the waller 120. According to the measurement data for the basic burner according to the present invention, at the moment when air at 22 ° C. enters the space between the middle port 102 and the inner port 103 in the inlet 112, the air nozzle 107 At the moment of entering, it became 127 ° C., and when the air injected from the air nozzle 107 hit the outlet side disc 105, the temperature rose rapidly to about 250 ° C. and hit the outlet side disc 105. The air coming down to the fuel injection side disk 104 and hit the wall 120 became about 780 ° C. The flame is 1300 ° C-1500 ° C at the end of the emulsion injector 130 and 1600 ° C-2200 in the case of the flame exiting the outlet 108 when an emulsion made from 75% waste oil refinery and 25% water is used as the fuel. The temperature in ° C. was recorded. The temperature is also affected by the blowing amount of combustion air, the addition ratio of water, and the like.

연소용 공기의 온도가 점차 상승해 간다는 것은 연소용 공기의 부피가 점차 커져 간다는 것을 뜻한다. 온도가 높아지면 기체분자의 활동이 활발해지고, 따라서 공기의 밀도가 희박해져서 그 부피가 팽창하기 때문이다. 위의 실험에서 연소용 공기의 각 단계별 온도와 공기부피의 비를 정리하면 다음 표와 같다. 이 표에서 부피의 비는 인렛(112)을 통하여 최초로 유입되는 온도인 22℃를 100으로 하여 산정한 것이다.Increasing the temperature of the combustion air means that the volume of the combustion air is gradually increased. This is because when the temperature increases, the activity of gas molecules becomes active, and thus the density of air becomes thin and the volume expands. The above table summarizes the ratio of temperature and air volume for each stage of combustion air. In this table, the ratio of volume is calculated by setting the temperature of 22 ° C., which is initially introduced through the inlet 112, to 100.

위 표에서 연소용 공기의 부피는 월러(120)에 부딪힐 때에는 최초의 유입시에 비하여 3.65배나 팽창되어 있다. 따라서 연소용 공기의 흐름은 점차 빨라질 수 밖에 없다. 연소용 공기의 부피가 팽창하여 흐름이 빨라지는 현상은 공기의 압력을 높이게 되어 본 발명에 의한 선회화염을 얻는 데에 긍정적 작용을 한다. 공기의 유입량을 충분히 증가시키지 않고도 양질의 선회화염을 얻을 수 있는 방법으로서, 선행기술에서는 달성할 수 없는 부분이다. 그러나 공기의 방향이 꺾이는 변곡점에서 자칫하면 난류로 변하기 쉽다는 점도 유의해야 할 대목이다.In the above table, the volume of combustion air is 3.65 times larger than the initial inflow when it hits the waller 120. Therefore, the flow of combustion air is gradually forced. The phenomenon in which the volume of the combustion air is expanded and the flow is accelerated increases the pressure of the air, and thus has a positive effect on obtaining the swirl flame according to the present invention. As a method of obtaining a high quality swirl flame without sufficiently increasing the amount of inflow of air, this is an unachievable part of the prior art. However, it is also important to note that it is easy to change into turbulence at the inflection point where the direction of air is bent.

일반 대기는 부피를 기준으로 할 때 질소를 79%, 산소를 21% 정도 포함하고 있다. 그런데 질소는 연소되지 않는다. 본 발명에서는 연소되지 않는 질소를 79%나 함유한 일반공기를 사용함으로써 연소용 공기의 안정성을 확보하고 있다. 아웃렛쪽 원판(105)에 부딪혀 연료주입구(106)쪽으로 진행하는 1차 연소용공기가 화염 주변을 감싸고 회전하는데도 연소용 공기에까지 화염이 옮아붙지 않는 이유는 연소용 공기에 질소가 함유되어 있기 때문이며, 또한 이는 1차 연소용 공기와 2차 연소용 공기의 분배비율에 의해서도 영향을 받는다. 만약 연소용 공기에 산소를 인위적으로 주입하여 산소비중을 높인다면 회전하는 연소용 공기에까지 화염이 번지게 되어 본 발명에 의한 연소효과를 얻을 수 없게 될 것이다.The general atmosphere contains 79% nitrogen and 21% oxygen by volume. Nitrogen does not burn. In the present invention, the stability of air for combustion is ensured by using general air containing 79% of nitrogen which does not burn. The reason why the flame does not transfer to the combustion air even though the primary combustion air that hits the outlet side disk 105 and proceeds toward the fuel injection hole 106 is wrapped around the flame and rotates, so that the combustion air contains nitrogen. It is also affected by the distribution ratio of primary combustion air and secondary combustion air. If the oxygen specific gravity is increased by artificially injecting oxygen into the combustion air, the flame will spread to the rotating combustion air, and thus the combustion effect according to the present invention will not be obtained.

에멀젼인젝터(130) 주변의 화염은 산소가 충분치 못한 산소결핍상태의 환원적 분위기로 형성되어 NOx의 생성을 억제한다. 또한 에멀젼에는 물이 첨가되어 있으므로 이에 의해서도 NOx와 SOx의 발생이 효과적으로 억제된다. 에멀젼 제조기법은 그 권리가 보호되어 있는 것도 있지만(예, 등록번호 20-0277225), 거의 보편화되어 있다(예, 공개번호 특1992-7002486). 본 발명에서 에멀젼은 에멀젼인젝터(130) 내에서 만들어지는데, 제조된 에멀젼중 물이 차지하는 비율은 부피를 기준으로 하여 10% 내지 30%이다. 물의 비율은 연소상태, 연료의 종류, 버너의 용도, 배기가스중 NOx와 SOx의 정도 등을 변수로 하여 적절히 조절된다. 에멀젼인젝터(130)는 경유 등과 같은 연료호스(132)와 물호스(133)를 통하여 연료와 물을 끊임없이 제공받아 분사하므로 자동적으로 냉각되어 고온의 열에 의해서도 용융되거나 부식되지 않고 오래 견딜 수 있다.The flame around the emulsion injector 130 is formed in a reducing atmosphere in an oxygen deficient state in which oxygen is not sufficient, thereby suppressing generation of NOx. In addition, since water is added to the emulsion, the generation of NOx and SOx is effectively suppressed by this. Emulsion preparation techniques have some rights protected (eg, registration no. 20-0277225), but are almost universal (eg, publication no. 1992-7002486). In the present invention, the emulsion is made in the emulsion injector 130, the proportion of water in the prepared emulsion is 10% to 30% based on the volume. The ratio of water is appropriately adjusted based on the combustion state, the type of fuel, the use of the burner, the degree of NOx and SOx in the exhaust gas, and the like. The emulsion injector 130 is continuously supplied with fuel and water through the fuel hose 132 and the water hose 133 such as diesel fuel, and is automatically cooled so that the emulsion injector 130 can be long-lasted without melting or corrosion by high temperature heat.

화염은 아웃렛(108)으로 나오면서 2차 연소용 공기를 만나게 되고, 완전 연소된다. 따라서 불완전연소 잔여물인 CO, 연기, 냄새와 같은 것은 전혀 발생하지않는다. 또한 불꽃은 고온의 2차 연소용공기로 인하여 매우 안정적으로 형성된다.The flame exits to the outlet 108 where it encounters secondary combustion air and is completely combusted. Therefore, incomplete combustion residues such as CO, smoke and odor do not occur at all. The flame is also very stable due to the high temperature secondary combustion air.

아웃렛(108)은 원통형으로 형성되고 그 내벽면은 케스타블(109)로 시공된다. 본 발명의 버너에서 캐스타블(109)은 아웃렛(108) 내벽과 아웃렛쪽 원판(105)에만 쳐지는데, 이것은 2차 연소용공기의 압력이 아웃렛쪽 원판(105)과 아웃렛(108) 내벽면에 강력한 에어커튼을 형성할 정도까지는 못되기 때문에 아웃렛쪽 원판(105)과 아웃렛(108)의 내구성을 확보하기 위하여 필요하다. 원통형의 아웃렛(108)에서 원통의 직경은 본 발명의 버너에서 분출되는 화염의 굵기와 세기에도 영향을 미친다. 따라서 용도에 따라 적절히 조절할 수 있다. 또한 아웃렛(108)의 원통 길이도 일정하게 설계된다. 아웃렛(108)의 내부원통은 2차 연소실이므로 원통의 길이도 본 발명에 의한 버너의 연소상태에 영향을 미친다. 기본형에서 아웃렛(108)의 원통길이는 170밀리미터로 제작되었다.The outlet 108 is formed in a cylindrical shape and its inner wall surface is constructed of a castable 109. In the burner of the present invention, the castable 109 is struck only by the inner wall of the outlet 108 and the outer disk 105, which is the pressure of the secondary combustion air, and the inner wall of the outer disk 105 and the outlet 108. It is necessary to secure the durability of the outlet side disk 105 and the outlet 108 because it is not enough to form a strong air curtain in the. The diameter of the cylinder in the cylindrical outlet 108 also affects the thickness and intensity of the flame ejected from the burner of the present invention. Therefore, it can adjust suitably according to a use. The cylindrical length of the outlet 108 is also designed to be constant. Since the inner cylinder of the outlet 108 is the secondary combustion chamber, the length of the cylinder also affects the combustion state of the burner according to the present invention. In the basic form, the cylinder length of the outlet 108 is 170 mm.

본 발명에서, 미들포트(102)를 제거하고 아우터포트(101)와 인너포트(103)만으로 버너시스템을 설계할 수도 있다(이하 '실시예1' 이라 한다). '실시예1' 은 도11과 도12에서 보는 바와 같이 블로어(111)가 연료주입구쪽에 치우쳐져 설치된다. 연소용 공기의 유입과 진행은 기본형에서와 같다. '실시예1' 에서는 공냉의 효과가 충분하지 못하므로 아우터포트(101)의 외벽의 온도가 섭씨 80도를 넘게 되고, 따라서 별도의 케이스를 만드는 것이 안전하다. 또한 연소상태도 앞의 기본형의 경우보다 다소 떨어지나, 종전의 버너보다는 더 낫다. '실시예1' 의 경우에는 블로어(111)의 압력은 다소 낮은 것을 사용해도 무방하다.In the present invention, the burner system may be designed only by removing the middle port 102 and only the outer port 101 and the inner port 103 (hereinafter referred to as 'embodiment 1'). In Embodiment 1, as shown in FIGS. 11 and 12, the blower 111 is installed at the fuel injection side. The inflow and progress of combustion air is the same as in the basic type. In Example 1, since the effect of air cooling is not sufficient, the temperature of the outer wall of the outer port 101 exceeds 80 degrees Celsius, and thus it is safe to make a separate case. Also, the combustion condition is slightly lower than that of the basic type, but is better than the conventional burner. In the case of 'Example 1', the pressure of the blower 111 may be used rather low.

또한 본 발명에서 블로어(111)의 압력, 아우터포트(101)와 미들포트(102)의 간격, 미들포트(102)와 인너포트(103)의 간격, 에어노즐(107)의 직경과 각도 및 아웃렛(108)의 직경이 적절하게 설계된 경우에는 에멀젼인젝터(130)가 없이도 비교적 양호한 연소상태를 이끌어낼 수 있다(이하 '실시예2' 라 한다). '실시예2' 는 도시하지는 않았으나, 연료는 연료분사노즐을 통하여 버너내부로 주입된다. 연료분사노즐은 연료주입구쪽 원판(104)의 중앙에 설치하거나 또는 착화기(140)와 같이 설치해도 된다. '실시예2' 에서는 연료로 에멀젼을 사용하지 않고 유류만을 사용하거나 또는 버너 외부의 장치에서 에멀젼을 만들어 주입할 수 있다. 그러나 대기오염물질의 저감효과는 앞의 기본형에 비하여 현저하게 떨어진다. 특히 '실시예2' 에서는 폐유를 연료유로 하여 장시간 가동하는 경우 쇳가루 등과 같은 불연물과 약간의 그을음이 내통의 밑면에 쌓여 주기적으로 청소를 해 주어야 한다는 문제점이 적출되었다.In the present invention, the pressure of the blower 111, the gap between the outer port 101 and the middle port 102, the gap between the middle port 102 and the inner port 103, the diameter and angle of the air nozzle 107 and the outlet If the diameter of 108 is properly designed, it is possible to derive a relatively good combustion state without the emulsion injector 130 (hereinafter referred to as 'Example 2'). Although Example 2 is not shown, fuel is injected into the burner through the fuel injection nozzle. The fuel injection nozzle may be provided in the center of the fuel injection side disk 104 or together with the igniter 140. In 'Example 2', only the oil is used without using the emulsion as fuel, or the emulsion can be made and injected in a device outside the burner. However, the effect of reducing air pollutants is significantly lower than that of the previous type. In particular, in the second embodiment, when the waste oil is operated as a fuel oil for a long time, a problem that non-combustibles such as powder and some soot should accumulate on the bottom of the inner cylinder should be periodically cleaned.

또한 본 발명에서 에어노즐(107)을 설치하지 않고 대신 인너포트(103)를 연료주입구쪽 원판(104)에서만 용접으로 지지시키고 아웃렛쪽 원판(105)에서는 간격을 두고 떼어놓음으로써 그 간격으로 회전하는 공기가 인너포트(103) 안으로 들어가 아웃렛쪽 원판(105)에 부딪혀 1차 연소용 공기와 2차 연소용 공기로 나누어지도록 설계할 수도 있다(이하 '실시예3' 이라 한다). '실시예3' 에서도 양호한 연소상태를 얻을 수 있으나 이 경우에는 버너의 인너포트(103)의 직경을 적게 하는 것이 어렵고, 따라서 적은 용량의 버너를 설계하기가 어렵다. 또한 에어노즐(107)을 사용하지 않으므로 에어노즐(107)의 각도나 직경에 의하여 1차 연소용 공기와 2차 연소용 공기로 적절히 나누는 것이 어렵고 따라서 연소상태에 대한 통제가 매우 어렵다. 또한 버너내에서 강력한 선회류를 형성하기가 더 어렵다. 또한 '실시예3' 에서는 연소용 공기가 인너포트(103) 내측을 타고 회전하게 되고, 따라서 원심력에 의하여 큰 원기둥이 형성되므로 인너포트(103) 내벽면과의 마찰을 일으키게 되고 공기의 압력을 더 증대시킨다. 그러나 '실시예3' 에 의해서도 기존 버너보다는 더 양호한 연소상태를 얻을 수 있다.In addition, in the present invention, instead of installing the air nozzle 107, the inner port 103 is supported only by the fuel injection side disk 104 by welding, and the outlet side disk 105 is rotated at the interval by separating at intervals. The air may enter the inner port 103 and hit the outlet side disk 105 to be divided into primary combustion air and secondary combustion air (hereinafter referred to as 'Example 3'). In the third embodiment, a good combustion state can be obtained, but in this case, it is difficult to reduce the diameter of the inner port 103 of the burner, and thus it is difficult to design a burner having a small capacity. In addition, since the air nozzle 107 is not used, it is difficult to properly divide the air for the primary combustion and the secondary combustion air by the angle or the diameter of the air nozzle 107, and thus, the control on the combustion state is very difficult. It is also more difficult to form a strong swirl in the burner. In addition, in the third embodiment, the combustion air rotates inside the inner port 103, and thus, a large cylinder is formed by the centrifugal force, causing friction with the inner wall of the inner port 103 and further increasing the pressure of the air. Increase However, 'Example 3' also can obtain a better combustion state than the existing burner.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 버너에 3개 또는 2개의 포트(101, 102, 103)를 설치, 에어노즐(107)을 통하여 일반공기만을 버너내로 고속 회전시켜 불어 넣어주고, 경유, 벙커씨유, 폐유 등과 같은 액체연료와 물을 혼합한 에멀젼 연소유가 에멀젼인젝터(130) 내에서 제조되어 오리피스(131)를 통하여 분사되도록 함으로써 연소효율성을 크게 높임은 물론 고가의 산소를 사용하지 않아도 선행기술의 주요 결점이었던 NOx등 대기오염물질을 크게 줄이고 강력하면서도 정제된 선회화염을 얻을 수 있다.As described above, in the present invention, three or two ports 101, 102, and 103 are installed in the burner, and only the normal air is blown at high speed into the burner through the air nozzle 107, and the diesel fuel is passed through the bunker. Emulsion combustion oil mixed with liquid fuel and water such as oil and waste oil is manufactured in the emulsion injector 130 to be injected through the orifice 131, thereby greatly improving combustion efficiency and of course, without using expensive oxygen. It can greatly reduce air pollutants such as NOx, which is a major drawback, and obtain powerful and refined swirling flames.

특히 연료에 물을 혼합한 에멀젼 연소유를 사용하고도 고온의 화염을 얻을 수 있다. 물의 사용으로 NOx와 SOx를 크게 줄이고 연료단위당 열량을 극대화시킬 수 있는 것이다.In particular, high-temperature flames can be obtained even by using emulsion combustion oil in which water is mixed with fuel. The use of water can significantly reduce NOx and SOx and maximize the heat per fuel unit.

또한 1차 연소용 공기에 의한 연소시 산소결핍상태의 환원성 분위기를 조성하는 것도 NOx의 저감에 기여한다.In addition, the formation of a reducing atmosphere in an oxygen deficient state upon combustion by air for primary combustion also contributes to the reduction of NOx.

또한 버너내의 온도를 다이옥신의 분해온도 이상으로 하여 다이옥신류를 분해하므로 폐유나 폐유 정제유를 사용하여도 다이옥신이 나올 염려가 없고, 유해한 중금속류를 휘산시킬 수 있다.In addition, since dioxins are decomposed by the temperature in the burner being higher than the decomposition temperature of dioxins, dioxins can be volatilized even if waste oil or waste oil refined oils are used, and harmful heavy metals can be volatilized.

산소결핍상태의 화염이 아웃렛을 통과할 때 2차 연소용 공기가 공급되는데, 이 때 완전연소를 이루게 되고 과잉공기는 주입되지 않는다. 따라서 과잉공기에 의한 NOx의 발생도 억제된다.When oxygen-depleted flames pass through the outlet, secondary combustion air is supplied, at which time complete combustion occurs and no excess air is injected. Therefore, generation of NOx due to excess air is also suppressed.

또한 본 발명에 의한 버너로는 길고 큰 화염을 얻을 수 있어 소각로나 소성로용 버너로도 유용하게 사용할 수 있다.In addition, a long and large flame can be obtained as the burner according to the present invention, and can be usefully used as an incinerator or a burner for a kiln.

또한 본 발명에 의한 버너는 폐유나 폐유 정제유를 사용하여도 대기오염물질이 기준치 이하로 나오므로 연료비용을 크게 절감하거나 마이너스의 연료비용으로 필요한 열량을 얻을 수 있다.In addition, the burner according to the present invention, even when using waste oil or waste oil refined oil, the air pollutant comes out below the reference value can significantly reduce the fuel cost or obtain the required amount of heat at the negative fuel cost.

또한 본 발명에 의한 버너는 연소용 공기에 의한 에어커튼으로 버너의 포트(101, 102, 103)가 고온으로부터 보호되는 것을 특징으로 한다.In addition, the burner according to the present invention is characterized in that the ports 101, 102 and 103 of the burner are protected from high temperature by an air curtain by combustion air.

Claims (9)

동일한 중심축을 갖고 반지름이 각각 다른 적어도 2개의 원통형의 포트(101, 102, 130)와 각 포트를 지지하는 연료주입구쪽과 아웃렛쪽의 원판(104, 105) 및 연료주입구쪽 원판에 의하여 지지되고 버너 내부의 중앙 공간을 향하여 원통형으로 형성된 에멀젼 인젝터(130)로 이루어진 버너에 있어서, 인너포트(103)의 외벽면에서 내벽면으로 공기를 주입하는 다수개의 에어노즐(107)은 인너포트(103) 외주면에 접하고 아웃렛쪽 원판(105)을 향하여 기울어지도록 설치되어 연소용 공기가 인너포트(103)의 내벽면을 타고 회전하면서 아웃렛쪽 원판(105)으로 진행하도록 하고, 아웃렛쪽 원판(105)에서는 거기에 부딪히는 연소용 공기의 일부를 버너내로 되돌여 1차 연소용 공기로 만들어 일부는 아웃렛(108)으로 빠져 나가 2차 연소용 공기가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 저감용 버너시스템.Burners supported by at least two cylindrical ports 101, 102 and 130 having the same central axis and having different radii, and the discs 104 and 105 on the fuel inlet side and the outlet side supporting the respective ports and discs on the fuel inlet side In the burner consisting of an emulsion injector 130 formed in a cylindrical shape toward the inner central space, the plurality of air nozzles 107 for injecting air from the outer wall surface of the inner port 103 to the inner wall surface are the outer peripheral surface of the inner port 103. Is installed so as to be inclined toward the outlet side disc 105 so that combustion air rotates on the inner wall surface of the inner port 103 and proceeds to the outlet side disc 105, and in the outlet side disc 105 thereon. A part of the colliding combustion air is returned to the burner to make the primary combustion air, so that some of the combustion air exits to the outlet 108 and becomes the secondary combustion air. Burner systems Pollutant reduced. 제1항에 있어서, 에멀젼 인젝터(130)는 그 주위에 연료를 분사하기 위하여 천공된 다수개의 오리피스(131)가 있어 연소용 공기가 에멀젼 인젝터(130)를 감고 돌면서 에멀젼인젝터(130)에서 분사되는 연료를 연소시키도록 하는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 저감용 버너시스템According to claim 1, the emulsion injector 130 has a plurality of orifices 131 perforated to inject fuel around the air for combustion is injected from the emulsion injector 130 while winding the emulsion injector 130 Burner system for reducing air pollutants, characterized by burning fuel 제1항에 있어서, 연료주입구쪽 원판(104)에는 연소용 공기에 회전력을 부여하고 회전반경을 조절하도록 설치된 월러(120)를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 저감용 버너시스템The burner system for reducing air pollutants according to claim 1, wherein the fuel injection side disc 104 further includes a waller 120 installed to impart rotational force to the combustion air and adjust the rotation radius. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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